汕头市太安堂总部大楼桩基工程管理的研究与应用

张丹丹

（汕头市达濠建筑总公司 广东省汕头市 515000）

前言

现代高层建筑和大体积建筑越来越多，对基础的要求也越来越高，普通的浅基础已经不能满足建筑物承载力和稳定性的要求，桩基础已经成为高层建筑和大体积建筑的主要基础形式。桩基础施工是最常见的施工形式之一，天然的地基基础无法适用于建筑物施工的强度要求，甚至会在施工中导致其发生严重的形变。在施工中，可以将坚硬的土层作为桩基础施工的承载条件，桩基础是一种深基础施工技术，并具有高承载力、高稳定性的结构特点。在施工过程中，具有沉降均匀、稳定速率快等优势，同时在抗震能力上，桩基础施工具有很强的抗震能力，在建筑施工中具有很强的应用价值。本文主要对汕头市太安堂总部大楼工程桩基础类型、工程施工中常见问题与解决方法进行分析。

1 桩基工程存在的质量问题和原因

在具体的工程施工中，不同种类的桩基础施工具有不同的特点，也伴随着不同的施工质量问题，笔者总结了以下几点存在的质量问题。

（1）偏移问题探究

桩基施工的影响因素具有明显的复杂性，其中包括施工中放线不准确、打桩顺序错误等，都会导致桩位发生明显的偏移，甚至在预制桩施工中对细节处理不当，也会导致其出现偏移。

（2）承载能力不足

在桩基础施工中，桩基承载能力不足，会导致其在承重过程中出现弯曲情况，并会导致其发生明显的断裂，其主要原因在持力层施工中缺乏对桩端的科学设计。

（3）颈缩问题

颈缩问题经常会在孔灌注桩以及导管水下灌注桩时发生，会导致其桩身明显的缩小。其主要产生的原因是施工人员操作不当，抽管过快等。

（4）吊脚桩问题

吊脚桩问题在桩基础施工中最常见，其在桩基底部会形成比较松软的土层，导致其稳定性下降。产生吊脚桩的主要原因是预制桩质量差，沉管破损，泥沙会顺着裂缝进入桩管之内，在拔管过程中，混凝土会脱落，进而形成吊脚桩。与此同时，混凝土浇筑时间也会对其产生严重的影响，浇筑的质量也会影响吊脚桩问题。

（5）塌孔问题

塌孔问题主要产生在护壁成孔施工中，产生以上情况的原因是由桩孔内部的水压不足引起的，泥浆的比例不合理也会造成其出现问题。

2 桩基工程施工质量控制的对策措施

桩基础施工过程中对常见问题质量控制方法及措施：

（1）桩基工程在施工过程中，要严格的按照图纸设计的内容进行，并科学的控制其建筑物轴线，准确的找到桩基施工的位置，保障其偏差在20mm之内，在抄平放线施工中，要对其位置进行科学的测设，并利用水准点确保其准确性。另外，要尽可能保障其数量在两个以上，深度进行设置。

（2）在打桩要保障施工环境稳定性，首先要周围的障碍物进行科学的处理，并保障其打桩机工作区域的场地平整性，提高地面的承载基础。在打桩中，也要确保其垂直度，并保障施工现场的排水通畅程度。在桩机施工准备中，要尽可能保障其平稳性，在打桩的方向上，也要对其进行科学放置。

（3）在桩机灌桩施工中，要科学的控制抽管的速度，并保障桩管中的混凝土在2m以上，确保混凝土承受足够的压力，并在出管之后能够正常扩散。

在水下灌注混凝土的工作中，施工人员可以选择导管法。应用此方法时，首先要将导管放置在桩孔内部，使导管具有明显的垂直性。另外，在接口处，要保障其接口的平整性，并不会产生漏浆的情况。灌注的过程要重视混凝土的数量，要保障其能够灌满导管，并保障其下部分能够埋入0.5m。之后可以剪断铁丝，进行剪栓工作，并对其持续浇灌混凝土。在提升导管过程中，要保障其速度的均匀性，其埋藏的深度也要控制在1m以上。

（4）加强施工监测，严格检查桩尖的强度，在混凝土配比工作中，对混凝土的配比量进行科学的控制，使其具有很强的和易性，这样可以对对塌落问题进行科学的控制。在混凝土浇灌工作时，要对其凝固时间进行控制，提高混凝土浇灌的质量。

（5）护筒设置是桩位处理中的重要工作之一，首先，要科学的控制护筒的高度，使其高出地面0.4m，在护筒的深度上，要保障土壤的性质，粘性土要小于1m，沙土性质要保障其在1.5m以上，进而首先对桩孔的固定，并对桩孔内的水进行增压。

3 本项目桩基工程的施工管理

根据施工现场情况和总进度安排，将旋挖桩分为二个施工区。由于旋挖灌注桩桩距较近，为保证质量采用隔桩施工的顺序。场内中间设一个钢筋笼加工场和一个泥浆池，分别供整区段使用。周边支护桩内侧作8m宽临时砖碴铺设施工道路，供场内车辆行走。

3.1 桩基施工工艺流程

本工程采用泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工工艺。根据我公司在项目工程和试桩工程的经验，考虑到层砂岩以及砂质泥岩强度较高，旋挖钻机需要巨大的加压力才能切削破碎，有效保证灌注桩成孔工艺和施工质量。

灌注桩施工工序主要包括：桩位测放、成孔、泥浆制备净化及处理、钢筋笼制作、混凝土搅拌、混凝土灌注等。

3.2 旋挖桩的主要施工顺序

（1）桩位放线：依据设计图纸进测量放线，使用全站仪测定桩位。在桩位点打200mm深的钢钉，标定桩位中心，并采用“十字栓桩法”作好标记，并加以保护。

（2）桩机就位：钻机就位前要求施工环境的情节性，施工场地的平整性，以满足施工垂直度要求，钻机按指定位置就位后，须在技术人员指导下，调整桅杆及钻杆的角度。

（3）埋设护筒：采用振动锤全护筒施工，护筒外直径1200mm，护筒顶标高应高于施工面500～700mm，并确保筒壁与水平面垂直，以利钻孔工作进行及成桩质量。在护筒设置之后，要尽可能的保障其桩位的准确性，并对其进行反复审核，在桩位设置中，可以采用垂直的十字控制桩线对位置进行控制，并在指定的区域挖出护筒孔位，采用吊放的方式将护筒安装其中。与此同时，要保障护筒中心位置与桩基中心位置吻合，最大程度地控制其偏差。钻孔前应再次测定桩位，并确保护筒底端坐在原状土层。

（4）全护筒作业示意图1。

图1 旋挖桩支护平面示意图

（5）旋挖机钻孔：第一根桩施工时，要保障其速度，不要过快，在不断的钻进中了解地质的构造情况，并实现对地下参数的科学控制。在钻孔工作开始之前，需要利用水平仪对护筒进行测量以及标高，对其钻孔深度进行科学控制。另外，在钻孔开始之前，要不断的对钻速进行科学的调整。钻进过程中，要经常检查钻斗尺寸（可根据试钻情况决定其大小）。

（6）旋挖机钻具选择：根据地质、孔径和孔深确定所选使用钻具。结合本工程实际情况，所选钻具为：填土层、砂层土层、粘土层、全风化层选用双底板截齿捞砂钻斗；全风化层、强风化层选用加强型双底板截齿捞砂钻斗；中风化层选用截齿桶钻，（块状中风可选用加强型双底板截齿捞砂钻斗），如发生打滑或钻进过程中遇到漂石、坚硬的卵石层、基岩等难于进尺时，还需配备牙轮钻具使用。

（7）清孔工作：在清孔过程中，首先保障孔底的清洁度，清除孔底部位的沉渣，沉渣过多，会导致其承载能力下降，并严重的影响桩基的完整性。清孔工作中所清理的杂质，可以利用泥浆的冲击力实现对杂质的清除，沉渣中含有大量的岩粒物质以及沙粒物质，并处于悬浮的状态中，利用泥浆的黏力与流动力，在不断的循环流动中将其带出，进而实现保障孔内清洁度的作用。泥浆是进行排渣工作，保障清孔质量的关键因素，有关部门要重视对泥浆的制备。在具体的施工过程中，要对泥浆的成分以及性质进行科学的控制，首先，要保障其粘度在15～20min以内，其含砂率在百分之六以下，其胶体率要控制在九成以上，并对钻孔灌注桩施工过程进行科学的管理以及监督，在泥浆的制备上，要采用高塑性黏土以及膨润性质的土壤为原料，并采用科学的机械以及科学的工艺，对泥浆进行科学的配比。其次，在支护桩施工过程中，要对其进行科学的标高，在第一次清孔结束后，要保障其厚度在200mm以内，在导管连接工作中，要尽可能保障其连接的牢固性，防止其出现漏气的情况。另外，在桩基施工中，要避免其悬浮的沉渣二次沉底，形成永久性的沉渣。所以，当沉渣清理符合相关的要求后，要对其进行混凝土灌注。

（8）钢筋笼吊装：25t汽车吊一台配合起吊；钢筋笼下放前，应先焊上钢筋保护层定位筋，以确保混凝土保护层厚度。吊点加强焊接，确保吊装稳固。吊放时，吊直、扶稳，保证不弯曲、扭转。对准孔位后，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。在下放过程中，吊放钢筋笼入孔时应对准孔位，保证垂直、轻放、慢放入孔。入孔后应徐徐下放，若遇障碍停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。钢筋笼现场吊装图见图2。

（9）浇筑混凝土前：要测定泥浆面下1m及孔底以上1m处泥浆比重和含砂量，若比重大于1.25，则采取置换泥浆清孔。浇筑混凝土前（下钢筋笼、导管）孔底沉渣厚度不得大于200mm。泥浆比重1.1～1.15，含砂量小于4%。选择合适的导管，导管直径为280mm。导管组装时接头必须密合不漏水（要求加密封圈，黄油封口）。在第一次使用前应进行闭水打压试验，试水压力0.6～1.0MPa，不漏水为合格。导管底端距孔底标高300～500mm左右。漏斗安装在导管顶端。

图2

（10）对混凝土的技术要求：桩设计要求混凝土强度为C30，粗骨料（碎石）最大粒径不得大于25mm，坍落度180～220mm，扩散度为340～450mm，最大容许含盐量0.5%。采用普通硅酸盐水泥，可适当掺加高效减水剂，掺量根据试验确定，并经设计师的认可。

（11）浇筑水下混凝土：混凝土浇筑前必须重新检查成孔深度、沉渣厚度、泥浆比重并填写混凝土浇筑申请，合格后方可浇筑。混凝土浇筑前必须检查混凝土塌落度、和易性并记录。混凝土运到灌注点不能产生离析现象。灌注混凝土前孔口要盖严，防止混凝土落入孔中污染泥浆。混凝土灌注过程中，始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开，不得强行提管。混凝土灌注到桩孔上部5m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次性拔出。灌注至桩顶后必须多灌0.5～1m，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。混凝土灌注完成后及时拔出导管及护筒。在最后一次拔导管时，要缓慢提拔导管，并及时复插，以避免孔内上部泥浆压入桩中；护筒拔出后要及时检测混凝土面标高，确保浮浆控制高度为500mm以上。

4 桩基施工问题的处理措施

在打桩过程中，如果发现其存在漏洞问题，施工单位要将其上报监理部门以及业主，并对其进行综合性的考虑与研究，综合多方的意见之后，选择科学的处理方法。通常情况下，打桩问题的处理方法包括补沉法、补桩法等，具体如下。

（1）补沉法处理措施。当打桩的深度没有满足要求时，或打桩过程因地理环境等因素出现桩基上台时，施工单位可以采用补沉法实现对以上问题的处理。

（2）补桩法处理措施。此措施主要分为以下两种，分别是桩基承台前补桩，桩基承台后补静压桩。第一种适用于桩距过小的情况，在钻孔结束后，进行植桩工作，然后采取沉桩的方法。相比较第一种方法，第二种方法能够利用桩基结构提供反作用力，并且施工所需的设施比较简单，在具体施工中也比较方便，不会耽误工期。

（3）补送结合法。当连接桩沉入出现脱节情况时，施工单位可以选择补送结合的方法实现桩基施工。当桩基出现问题是，施工单位可以对其进行反复捶打，保障其具有很强的稳定性，在此之后可以顶紧接头，提高其垂直承载能力，并利用补打的方法提高桩基的抗震能力。

（4）纠偏法。当桩基发生倾斜时，如果其没有出现断裂的情况，可以采用局部的纠偏复位法实现对桩身的处理，桩基发生倾斜可能是由基坑开挖工作影响的。

（5）扩大承台法。当桩基的承台尺寸无法适用于具体的施工要求时，为了提高承台的桩基承载力，保障其桩基的稳定性，施工单位可以选择扩大承台面积的方法提高其承载力。

当桩位的偏差过大时，也可以采用以上的方法对其承台平面进行处理，最大限度地满足规范的要求。另外，在桩基与土壤的共同作用下，如果承载能力不足，需要在自然土壤地基的基础上，对其重力进行科学的分担。如果桩基质量存在不均匀的情况，需要防止其出现不均匀沉降的情况，并在此基础上提高承台的抗震能力，将所有的承台连接成一个独立的整体，提高其抗震性能。

（6）复合地基法。此方法可以实现对地基的适当处理，在桩基与地质土壤的共同作用下，可以有效的提高地籍的承载能力，主要的作用是对压力进行分散，提高其承载能力。在遇到此类问题时，在承台下，可以做换土地基，在施工前，将土壤挖出，并将其换成砂石，并对其进行科学的夯实工作，在人工地基与桩基的共同作用下，进行施工承台。施工单位可以在每一个桩基中间增设一部门水泥土桩，当承载力不足时，可以利用水泥喷浆的方法，对其进行复合处理，提高其结构的稳定程度。

（7）改变桩型以及沉桩参数

改变桩型是指其将预制的方桩改成预应力管桩，改变参数是指改变桩入土的深度。如果在下桩过程中出现下沉困难的情况，主要原因是其地质构造过于复杂，如果粉砂层较厚，可以适当的增加桩基数量，并缩短桩基的长度，将粉砂层作为持力层。施工单位也可以采取改变桩位的方法，可以适当的对桩位进行确定，并对其进行从新测量。施工单位也可以采用改变沉桩设备的方法，采用重量比较大的物体进行沉桩处理。

采用外围补桩，增加周边嵌固，防止或减少桩位侧移等。

汕头市太安堂总部大楼工程桩基工程，从设计选型、施工方案、项目组织机构、质量保证措施、质量检验、问题处理措施等多方面、全方位的进行质量控制，使施工质量在可控范围之内，满足现行国家规范和业主的要求。在实际施工中，严格按照质量控制体系，进行事前、事中、事后质量控制，在施工过程中未发生桩基质量事故，实现了质量控制目标和质量承诺。

工程质量的控制因项目情况而具体确定，保证质量控制体系能够安全、有序、高效的进行。

[1]成虎，著.工程项目管理（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，2001.

[2]邓 南.汕头地区小高层复合桩基工程初探.广州建筑，2009（5）：73～78.

[3]张国彬，王永涛.工民建桩基工程施工技术应用研究.民营科技，2011（07）：320.